Caracterización funcional del gen del factor de transcripción en plantas compuestas de soja sobreexpresadas y bajo estrés salino
Autores: Sun, Shile; Liu, Xun; Zhang, Tianlei; Yang, Hao; Yu, Bingjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Caracterización funcional del gen del factor de transcripción en plantas compuestas de soja sobreexpresadas y bajo estrés salino
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas wrky
Tolerancia a la sal
Expresión génica
Factores de transcripción
Homeostasis iónica
Soja
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas WRKY son una superfamilia de factores de transcripción (TFs) que desempeñan múltiples roles en el crecimiento, desarrollo y respuesta al estrés ambiental de las plantas. En este estudio, se identificó un nuevo gen WRKY que está específicamente regulado al alza en plántulas del acceso BB52, tolerante a la sal, mediante un análisis transcriptómico bajo estrés salino. Se investigó cómo las funciones fisiológicas y los mecanismos del gen afectan la tolerancia a la sal utilizando transformaciones de raíces peludas de soja, incluyendo plantas de tipo salvaje (WT) y plantas mutantes. Los resultados mostraron que en las raíces, tallos y hojas de BB52, junto con su promotor en los cotiledones y puntas de raíz de plántulas ::GUS, se observó una inducción mejorada bajo estrés salino. GsWRKY23 se localiza en el núcleo y muestra capacidad de activación transcripcional en células de levadura. En comparación con plantas compuestas de raíces peludas de soja salvaje -RNAi bajo estrés salino, las plantas compuestas de -sobreexpresión (OE) mostraron mejoras evidentes, como una apariencia de crecimiento superior, altura de planta y peso fresco (FW), y contenido de clorofila en hojas y contenido relativo de agua (RWC). Además, sus valores de fuga electrolítica relativa (REL) y contenidos de malondialdehído (MDA) en raíces y hojas disminuyeron significativamente. La mayoría de los contenidos de Na y Cl en las raíces, tallos y hojas de las plantas -OE disminuyeron significativamente, mientras que el contenido de K en las raíces aumentó, y el contenido de NO no mostró cambios evidentes. En última instancia, las relaciones Na/K de raíces, tallos y hojas, junto con las relaciones Cl/NO de raíces y tallos, disminuyeron significativamente. En las plántulas transgénicas WT- y - , la reducción inducida por sal en la tasa de germinación de semillas y el crecimiento de plántulas se mejoró notablemente; el FW de la planta, el contenido de clorofila en hojas y el RWC aumentaron, y el valor de REL y el contenido de MDA en brotes disminuyeron significativamente. Además, la acumulación de Na y Cl disminuyó, y los niveles de K y NO aumentaron notablemente para mantener relaciones Na/K y Cl/NO más bajas en las raíces y brotes. En conjunto, estos resultados destacan el papel de en la regulación de la homeostasis iónica en plantas compuestas de soja sobreexpresadas y plántulas estresadas por NaCl para mantener relaciones Na/K y Cl/NO más bajas en las raíces y brotes, confiriendo así una mejor tolerancia a la sal.
Descripción
Las proteínas WRKY son una superfamilia de factores de transcripción (TFs) que desempeñan múltiples roles en el crecimiento, desarrollo y respuesta al estrés ambiental de las plantas. En este estudio, se identificó un nuevo gen WRKY que está específicamente regulado al alza en plántulas del acceso BB52, tolerante a la sal, mediante un análisis transcriptómico bajo estrés salino. Se investigó cómo las funciones fisiológicas y los mecanismos del gen afectan la tolerancia a la sal utilizando transformaciones de raíces peludas de soja, incluyendo plantas de tipo salvaje (WT) y plantas mutantes. Los resultados mostraron que en las raíces, tallos y hojas de BB52, junto con su promotor en los cotiledones y puntas de raíz de plántulas ::GUS, se observó una inducción mejorada bajo estrés salino. GsWRKY23 se localiza en el núcleo y muestra capacidad de activación transcripcional en células de levadura. En comparación con plantas compuestas de raíces peludas de soja salvaje -RNAi bajo estrés salino, las plantas compuestas de -sobreexpresión (OE) mostraron mejoras evidentes, como una apariencia de crecimiento superior, altura de planta y peso fresco (FW), y contenido de clorofila en hojas y contenido relativo de agua (RWC). Además, sus valores de fuga electrolítica relativa (REL) y contenidos de malondialdehído (MDA) en raíces y hojas disminuyeron significativamente. La mayoría de los contenidos de Na y Cl en las raíces, tallos y hojas de las plantas -OE disminuyeron significativamente, mientras que el contenido de K en las raíces aumentó, y el contenido de NO no mostró cambios evidentes. En última instancia, las relaciones Na/K de raíces, tallos y hojas, junto con las relaciones Cl/NO de raíces y tallos, disminuyeron significativamente. En las plántulas transgénicas WT- y - , la reducción inducida por sal en la tasa de germinación de semillas y el crecimiento de plántulas se mejoró notablemente; el FW de la planta, el contenido de clorofila en hojas y el RWC aumentaron, y el valor de REL y el contenido de MDA en brotes disminuyeron significativamente. Además, la acumulación de Na y Cl disminuyó, y los niveles de K y NO aumentaron notablemente para mantener relaciones Na/K y Cl/NO más bajas en las raíces y brotes. En conjunto, estos resultados destacan el papel de en la regulación de la homeostasis iónica en plantas compuestas de soja sobreexpresadas y plántulas estresadas por NaCl para mantener relaciones Na/K y Cl/NO más bajas en las raíces y brotes, confiriendo así una mejor tolerancia a la sal.